侯建忠,陳小婷,喬 劍,郭大梅,胡 皓
(陜西省氣象臺,陜西 西安 710015)
?
陜西MCC特征分析及預報與減災對策研究
侯建忠,陳小婷,喬劍,郭大梅,胡皓
(陜西省氣象臺,陜西 西安 710015)
摘要:運用衛星云圖、常規觀測資料對發生在陜西的中尺度對流復合體(MCC)的環流形勢、水汽輸送等特征進行分析。結果表明:陜南出現的MCC約占全省總數的80%,多形成于傍晚至凌晨。陜西出現MCC時,200 hPa有著相似的環流形勢,均出現在南壓高壓的東北側、副熱帶高壓西北側邊緣偏南暖濕氣流區域;對流層中低層,甘南-四川東部地區都有低渦或切變配合;地面圖上四川東部及陜西南部多為穩定少動的熱低壓,影響MCC的冷平流多經甘肅東部入侵陜西境內,增強了對流中低層的低渦斜壓性進而觸發對流。云圖特征顯示:陜西MCC以對流單體發展加強形成的居多,這類MCC多出現在陜南強降水過程中,具有穩定少動、北伸不明顯的特征;也有對流云團合并、冷鋒云前部暖區新生對流云團發展加強形成的MCC,該類MCC北伸、東移相對明顯。云頂亮溫(TBB)顯示:陜西MCC的強降水出現在TBB梯度最大一側,最大小時降雨量與TBB的最低時段對應較好。上述特征對研究陜西致洪暴雨的預報、預警及防災減災服務具有很好的借鑒作用。
關鍵詞:陜西;MCC;甘南低渦;高空反氣旋環流;地面冷鋒;云頂亮溫(TBB);預防提示
陜西地處青藏高原東北側,秦嶺橫貫東西,地形復雜,是我國季風降雨向內陸急劇驟減的過渡帶,加之該地地形地貌特征多樣,下墊面性質復雜,區域內暴雨天氣發生頻率高,且不同地域的降水情況存在明顯差異。一旦發生暴雨往往會引發山洪、泥石流、滑坡、塌方等,以至多次出現局部毀滅性災害,對這一地區暴雨的研究顯得十分重要。
研究表明:中尺度對流系統是暴雨的直接制造者,致洪暴雨往往由于中尺度對流系統持續影響而形成,而MCC又是中尺度對流系統中范圍最大、最強的降水系統,它也是我國夏季暴雨和洪澇災害的主要天氣系統之一[1-6]。陜西也不例外,特別是21世紀以來,在歷史罕見且造成重大災害的洪澇事件中,MCC都扮演了重要的角色,不少重大暴雨災害事件都是由MCC直接造成的[7-9],可見對陜西MCC特征分析及預報、監測和預警是防災、減災關鍵的一環。
氣象工作者雖對MCC做了許多研究工作,取得了不少成果,但就陜西而言,多偏重于個例分析,系統性研究陜西MCC特征和預報的較少,有必要對其氣候規律、生成環境場等方面進行系統分析和研究,這對該地區防災減災具有十分重要的意義。
1資料與方法
本文利用近10年(2005-2014年)國家氣象衛星中心提供的FY-2衛星逐時云圖和云頂亮溫TBB資料,依照MCC的標準[10],對發生在陜北、關中和陜南不同地域的暴雨過程及致災情況進行對比分析,篩選陜西的MCC個例,從時空分布、環流場、物理因子和預報預警對策等方面進行分析研究,為今后陜西地區MCC 致洪暴雨的預報、預警及防災減災服務提供客觀科學的參考依據。
2陜西MCC的時空特征及致災概況
通過對10年的FY-2逐時衛星資料云圖及陜西相關降水資料對比分析發現,陜西省滿足MCC條件的個例共有14個,大約年均為1.4個,主要集中在2005-2013年,其中2005、2006、2007、2011、2012和2013年均為2次,2009、2010年各有1次,2008年、2014年未出現。月分布特征:6月1次,7月10次,8月3次。日變化特征:MCC生成、成熟在后半夜至凌晨7次,凌晨至中午2次,傍晚至凌晨5次。就地域而言,陜北1次,關中2次,陜南11次,可見陜南MCC是關注重點,本文不對陜北MCC做重點分析。陜北、關中的3次MCC均出現在8月份,且發生、加強在傍晚至凌晨,而陜南的MCC后半夜發生、加強和成熟占絕大多數,這一結論與陜西大暴雨發生的時段相一致[11]。
進一步分析發現,陜南有時會連續兩日出現MCC,或者是前一天已出現類似于MCC(未達到MCC標準)的對流云團強降水,次日仍以MCC形式產生強降水,如2005年7月6-7日2 d、2007年7月4-5日2 d、2011年7月5-6日2 d,同時前后兩日降水各有特點,其中前1 d暴雨范圍小,雨強大,以雷雨為主,次日暴雨范圍大,雨強小,以普雨為主,暴雨落區較前1 d明顯偏東,有利于雨區和洪峰疊加,易造成嚴重洪澇災害。由此可見從MCC分析研究、預報監測角度出發,尋找減少陜西暴雨洪澇及次生災害方法是提高防災減災能力行之有效的手段之一。2005-2014年陜西MCC發生時段,降水特征及災情概況見表1。
3陜西陜南、關中MCC的環流及地面特征分析
通過對陜南、關中出現(以下稱陜西)的13次MCC過程前一時次環流背景分析發現:300 hPa環流圖上陜西幾乎都是處在閉合南壓高壓環流的北側或東北側,即南壓高壓脊線的北側(圖略),常有980 dagpm線配合,在980 dagpm北側常常存在一支風速≥40~50 m/s的高空急流帶,這支高空急流帶走了MCC的上升氣流,增強高空輻散,
有利于上升運動的維持和加強,而陜西的MCC多形成于此高空急流右側的強輻散區。進一步分析顯示,當MCC出現在陜南時,高空急流帶位置相對偏南,一般在28°N附近;當MCC出現在關中時,高空急流帶位置相對偏北,約在30°N附近。同時在該急流帶南側緯向風經向切變較明顯,即風速的緯向分量隨著緯度向南出現迅速遞減現象,這樣使得陜西MCC恰好處在一個小風速構成的閉合高壓環流中心,高空具有強烈輻散。若陜南正好處在該高壓環流的東北側,MCC就會出現在陜南;若關中正好處在該高壓環流的東北側,MCC就會出現在關中。
以2011年7月5日的MCC為例,4日20時南壓高壓出現加強,已有閉合的980dagpm線配合,四川東部、陜西南部被一小風速構成的閉合高壓環流中心控制,高壓中心在30°N,105°E附近,陜南正好處在該高壓環流的東北側。5日08時急流明顯南壓,上述的閉合高壓環流北側風速迅速加大,原來的偏西風由2~4 m/s加強為12 m/s,緯向風經向切變非常明顯,高壓環流中心位置仍在四川東部、陜南南部一帶,這時MCC已達最強時段。
分析陜西13次MCC出現前一時次700 hPa圖(圖1a~c)發現:若MCC出現關中、陜南時,有其共同的特征,也有不同之處。當MCC出現在陜南時,在甘南武都一帶或四川東部地區有低渦環流或明顯切變存在,具體位置在武都附近有一個低壓環流存在,環流的中心一般在武都與漢中一帶,在低渦或切變的東側,從孟加拉灣經貴州、重慶西部、四川東部都有明顯的偏南或西南急流配合,一般風速為8~12 m/s,一直北伸至陜南;當MCC出現在關中時,低壓環流或切變位置偏北,具體位置位于武都、合作和榆中之間或者是在合作與武都、平涼一帶,而始于孟加拉灣的偏南或西南急流會越過秦嶺,一直延伸到關中MCC發生區域。這一現象或特征與方宗義等[4]研究指出的,中尺度對流系統通常發生在高溫高濕的西南風低空急流的最北端和對流層中層短波槽的前方結論相一致。

表1 2005-2014年陜西MCC發生時段、降水特征及災情概況
注:甘南切變、低渦,指武都一帶有切變、低渦;甘陜指甘肅東部與陜西寶雞地區;關北指陜北南部與關中北部地區。


圖1 700 hPa(a,b,c)和850 hPa(d,e,f)高空形勢圖
在850 hPa圖上(圖1d~f),MCC發生的前一時次,除從孟加拉灣經貴州、重慶西部、四川東部為明顯的偏南氣流或偏東南配合外,在秦嶺南側的漢江河谷地帶或關中南部地帶無一例外吹的都是偏東風或偏東東南風,所不同的是在風速大小上存在差異;陜南或關中偏東氣流的風速一般在2~6 m/s,一直吹向MCC所發生的區域,為MCC的生成、發展提供了低層輻合、抬升條件。當偏東風較強時,MCC發生的位置就會相應偏西,陜西境內降水偏弱。如2013年6月20日陜南西部MCC、2013年7月21日陜南西部MCC、2012年7月7日陜南西部MCC生成時,漢中、安康的偏東風達到6~10 m/s,使陜南強降水落區偏西,甚至強降水中心出現在甘肅武都境內,陜南西部雖有強降水卻未有區域性暴雨出現。以上分析表明關注850 hPa偏東氣流強弱對預報MCC出現的區域及強降水中心落區有較好的指示意義,也能為陜西防御暴雨災害和減災服務提供客觀科學的氣象參考依據。
分析MCC個例地面環境場發現,陜西多數MCC的生成、發展有同于華北平原的MCC的地方,位于冷鋒前的暖區中[5]或有明顯冷鋒配合[7]。大多數MCC過程中四川及陜南一帶為一閉合低壓中心或低壓區,而MCC出現在陜南或關中地區時存在一定差異。當MCC出現在關中地區時,地面環境場上雖有冷鋒配合,但冷空氣主體活動在關中境內,冷空氣移動路徑一條是從甘肅東部的西北路南下,如2007年8月8日發生在關中的MCC(圖2a),另外一條是從陜西東側經山西進入陜西境內,如2006年8月14日發生在關中的MCC(見圖2b)。當MCC出現在陜南地區時,地面環境場上四川閉合低壓中心東西向特征明顯,同時等壓線密集、氣壓梯度較大,地面圖上也有冷鋒配合,冷空氣主體多在甘肅中東部,一般從甘肅甘南一帶南壓或南移,經過武都進入陜南西部的漢中附近,如2011年7月4日發生在陜南的MCC(圖2c),可見關注地面冷空氣及冷鋒的移動路徑對陜西MCC發生、發展及出現的地域十分關鍵。
已有研究表明[12-13],當冷空氣從武都渦的西北部侵入時,使得從而武都渦區斜壓性加強,也促使武都低渦快速發展,激發MCC加強、發展。這類MCC前期多有較強偏西南暖濕氣流輸送,其低渦東側存在明顯的偏南或東南暖平流輸送,降水具有強對流特征,多有雷雨相伴,短時雨強明顯偏大,強降水區域相對偏小,如:2011年7月5日發生在陜南的MCC,南鄭縣07時1 h降水達50.6 mm。這種形勢的MCC穩定少動、移動性較小。陜南生成的MCC也有冷空氣是通過高后形勢入侵,即冷空氣從關中東部、河南西部或湖北西部進入陜西南部、四川東部。這類MCC普雨型降水特征明顯,降水區域相對偏大一些,短時雨強較前一類要小,MCC北伸特征明顯。如:2013年7月22日發生在陜南的MCC,商南縣07時1h降水約為31.6 mm。
由上述地面環境場分析可見,正是由于高空大氣增溫、增濕,即在對流中低層從孟加拉灣或南海有明顯的暖濕氣流輸送,致使地面氣壓出現迅速降低或維持,使得四川及陜南一帶基本為一閉合的低壓中心或低壓區,表明陜西MCC時前期能量和水汽的積聚持續而顯著,可見MCC前期或事先關注地面熱低壓位置和冷鋒移動路徑對暴雨落區預報具有一定指示意義。

圖2 陜西發生MCC時的地面形勢圖

圖3 水汽通量散度圖 (單位: 10 - 7 g·s -1·hPa-1·cm-2)
4陜西MCC的水汽輸送特征分析
水汽是產生區域性暴雨的重要條件,尤其對內陸地區來講,由MCC所引發的暴雨更是如此,因為MCC對水汽條件要求較高,一般MCC都是發生在高濕、高溫環境場中。分析陜西MCC所引發的暴雨水汽場的情況(圖略)發現,其水汽的水平輸送主要集中在對流層中低層的850~700 hPa。通過850~700 hPa的偏南暖濕氣流將水汽輸送至暴雨區上空,低層暖濕氣流輸送進一步增加了MCC區域大氣不穩定度,為MCC所引發的暴雨提供了充足的、源源不斷的水汽和能量[3]。文中選擇既能代表水汽輸送又可反映大氣低層輻合狀況的水汽通量散度來做分析。
眾所周知,當暴雨區存在水汽通量散度負值區,說明具有很強的水汽輻合,這一點通過MCC過程中的水汽通量散度圖可得到很好驗證。在陜西13次MCC 暴雨過程中,其水汽通量散度圖上均有明顯的水汽輻合存在,只是不同的過程之間的強度有所差異。其中850 hPa上水汽通量散度輻合明顯的情形有6次(如2007年7月5日、2010年8月1日、2012年7月21日等),700 hPa水汽通量散度輻合明顯的情形有2次(如2012年7月7日等)。對于暴雨范圍廣、雨強強的MCC 暴雨過程,850、700 hPa兩個高度上水汽通量散度輻合均十分明顯,這種情況有4次(如2007年8月8日、2009年6月19日、2013年7月21日等)。其中2013年7月22日陜南MCC過程中,7月22日08時700 hPa水汽通量散度圖(圖3a)可以看出,水汽通量輻合中心出現在四川東北部、陜南及關中地區,中心值為-50×10-5 g·cm-2·hPa-1·s-1,而在850 hPa圖上(圖3b),四川東北部、陜南西部、關中大部為一個水汽通量輻合帶,中心值達到-50×10-5g·cm-2·hPa-1·s-1。需要強調的是這次MCC過程中,陜北也有大范圍的強降水出現,使得水汽通量輻合中心較其他個例略顯偏北一些,同時也說明對流層中層的水汽通量輻合中心對陜北的大范圍降水有一定的指示意義。這種充足的水汽加之強的輻合場配置使陜西中北部產生強降水。
5MCC云團特征分析
衛星云圖具有能及時、宏觀、直觀和高頻次地監測強降水云團從一個對流小單體到發生、發展和加強移動整個過程演變的特點,同時還可利用云頂亮溫TBB梯度最大一側來確定暴雨的落區。目前業務運行的衛星云圖已可達到每0.5 h一次的時效。
通過對陜西13次MCC過程的云圖分析發現,多數個例中,MCC主要是由小塊狀積云團從四川東北部東移發展或合并加強形成的。其中伴隨冷鋒云系,在東移過程中由冷鋒前部暖區新生對流云團發展加強成MCC有4 次(圖4a、4b),這類MCC關中、陜南均可出現,其降水范圍大,累計雨量大,如2007年8月8日關中的MCC過程中,有8 站日降水量超過建站以來的極大值;由對流單體發展加強形成的MCC有6次,這類MCC基本出現在陜南地區,它們多在四川東北部由對流單體發展加強形成,即其主體多在大巴山以南加強發展,它們當中有一類相對穩定少動(圖4c、4d),另一類北伸特征相對明顯(圖4e、4f);由幾個對流云團合并形成的MCC有 3次,基本是發生在秦嶺以南的陜南地區,這類合并形成的MCC與上述陜南的后一類MCC特征有一個共同之處,即北伸特點相對明顯。通過對其環流分析發現,造成這類MCC北伸特征相對明顯的主要原因是在700 hPa圖上有明顯偏南急流配合,如2009年7月15日、2012年7月7日、2013年6月19日等MCC過程中,其700 hPa圖上偏南氣流均超過10~12 m/s。另外分析還發現,幾乎陜西所有的MCC在接近或處于成熟時期,其云團的云頂多可伸展至對流層高層200 hPa附近,而MCC云團的云砧多數會伸向西南方向,出現這種特征原因是MCC多處在對流層高層的南亞高壓東北側,它是由南亞高壓東北側的偏東北急流引導所致。
進一步對發生在陜南地區的MCC云圖歸類分析還發現,不少的MCC在加強發展到最強時刻在其的北側,會有小的對流云團新生,這個新生的對流云團則是陜南或當地強降水的直接制造者(圖4d、4f),如2011年7月5日的MCC過程中,南鄭縣5日07時 1 h降水50.6 mm。雖然目前對它的生成和形成機制還不能很好地解釋,但可以利用雷達回波對其強降水落區進行定位,以確定強降水的災害區域,使強降水區域能夠及時采取應對措施并予以重點防御。
運用云頂亮溫(TBB)能夠有效地揭示、判別MCC發展、加強及成熟期不同階段,確定MCC的強降水時段和落區。有研究成果表明MCC發展到成熟期往往是影響和造成當地降水最強時刻,強降水落區多位于云頂溫度梯度最大一側。分析陜西的13次MCC過程有同樣的結論(表2)。本文以2011年7月5日陜南和2007年8月8日關中出現的MCC過程為例進行具體分析。

表2 陜西部分MCC相關及降水特征

圖4 陜西MCC云圖特征圖例
2011年7月5日夜間,在前期無任何云團的情況下,5日01:00紅外云圖上顯示,四川東部、重慶地區有由小的亮點發展成較大的邊界光滑整齊的2個對流云團(圖4c),02:00云團已合并為一個云團,03:00合并云團迅速發展,具有MCC的特征,冷云面積大幅度增加,TBB ≤-52℃的云罩面積約為4×104km2, TBB≤-32℃的云罩面積約為5×104km2,06:00云團強盛發展成為MCC。07:00冷云面積擴展到最大,MCC發展到最強, TBB≤-52℃的云罩面積約為18×104km2, TBB≤-32℃的云罩面積約為22×104km2,橢圓率>0.7,占據四川東北部及陜南漢中部分地區,此時對流發展最為強盛,TBB 等值線在MCC云團東北側非常密集(即云頂亮溫梯度大)(圖4d),而強降水位于TBB 等值線非常密集一側。在MCC的東北邊界還有一個類似小角的新對流單體云團生成,陜南地區的強降水就是由這個小角云團直接造成(這點在漢中雷達回波也得到印證)。南鄭縣07時1 h降水50.6 mm,漢濱區08時1 h降水44.9 mm, 從08:00開始,MCC云團開始減弱,TBB≤-52℃的冷云區面積大幅度減小,11:00時云團不再具有MCC特征,陜南地區內已無大于10 mm/h的降水。MCC持續長達約7 h。
2007年8月8日21 時,隨著鋒面東移,原在隴縣的一個對流單體與眉縣的另一對流云帶合并,合并后的MCC云團在原地突然發展為一個TBB ≤ 52 ℃的云罩面積約為19×104km2,中心強度達-72 ℃,西北-東南向的橢圓形云團,TBB 等值線在MCC云團西北側和東側非常密集,在MCC 云團的南部比較稀疏,意味著北部將進一步發展加強。22時,云團MCC東擴加強明顯,TBB達-74 ℃,云團已發展為成熟期,-32 ℃ 和-52 ℃ 的云罩面積約為11×104km2、51×104km2,已達到MCC標準,乾縣22時1 h降水58.4 mm。23 時,云團面積繼續增長,中心強度維持-74 ℃,但范圍擴大至最大,說明發展到最強時刻,接近成熟階段,此時云團長軸線轉變為東北-西南向(見圖4b),咸陽23時1 h降水63.4 mm。9日00 時,MCC面積達到最大,-32 ℃ 、-52 ℃ 的云罩面積約18×104km2和17×104km2,中心強度仍為-74 ℃,高陵縣00時1 h降水92.1 mm,涇河1 h降水66.0 mm,三原1h降水46.0 mm。01 時,MCC 已明顯減弱,-72℃ 以下TBB 范圍已經消失,中心強度減小到-71℃,但-32℃ 、-52℃ 的云罩面積并未減小,甚至-52 ℃ 的面積還在增大,但強降水卻明顯減小,僅有藍田01時1 h降水31.2 mm。02 時,MCC云團減弱更加明顯,尤其是北部云團減弱的特別明顯,-62 ℃ 的等值線在秦嶺北部消失,只出現在秦嶺南部,并且分裂為2 個小中心,表明MCC處于消亡時期,關中地區內已無大于10.0 mm/h的降水。MCC持續長達約8 h。
上述兩例MCC云圖分析顯示, MCC達到最強時,也是強降水的最大時刻,強降水位于TBB 等值線非常密集一側,隨后強降水趨于減弱階段,這一特征對準確預報、監測和預警該類致災性暴雨落區、時段是非常有效的。也是提高關中、陜南防災減災能力的一個關鍵措施和手段之一。
6結論與防御提示
陜西的MCC約年均1.4個。陜南占1.1次,陜南基本發生在7月份,關中都在8月份。關中的MCC生成加強在傍晚至凌晨,陜南的MCC多在后半夜生成、加強和成熟,可見陜南MCC生成、發展是陜西關注的重點,這一結論與陜西大暴雨發生的時段一致,值得密切關注。特別是對陜南致洪暴雨的預報、預警及防災減災服務具有較強的針對性。
環流特征顯示: 陜西的MCC多出現在南壓高壓的東北側、副熱帶高壓西北側邊緣偏南暖濕氣流區域;對流中低層,甘南—四川東部地區都有低渦或切變配合;地面圖上四川東部及陜西南部多為穩定少動的熱低壓。當冷空氣主體在關中地區時,應考慮確定關中地區可能出現MCC;當冷空氣主體在甘肅,在甘肅甘南一帶南壓或南移時,考慮陜南地區可能出現MCC。在這種情形下,就應加強短臨預報、預警和云圖、雷達及加密雨量實況的實時監測,及時與防汛部門協作互動,為當地防汛部門提供精細化的降水強度和落區預報、預警,采取有效的應對措施、積極防御,以減少人民群眾財產損失和人員傷亡。
云圖特征顯示:陜西MCC以對流單體發展加強形成的居多,這類MCC多出現在陜南強降水過程,具有穩定少動,北伸特征不明顯;也有對流云團合并和從冷鋒云前部暖區新生對流云團發展加強成的,該類MCC北伸、東移相對明顯。強降水多發生在MCC的TBB北側或東北側邊界的等值線密集區,最大小時降雨量與TBB的最低時段對應較好。對于陜南不少的MCC來講,在加強發展到最強時刻,其東北邊界新生的對流單體云團是陜南強降水的直接造成者,這點值得在今后預報中高度重視。運用上述陜西MCC云圖特征可以較準確的確定強降水的落區,能為防汛部門提供科學、準確和及時的短臨預報。
參考文獻:
[1]馬禹,王旭,陶祖鈺.中國及其相鄰地區中尺度對流系統的普查和時空分布特征[J].自然科學進展, 1997,7(6):701-706.
[2]楊本湘,江吉喜,方宗義.MCC和一般暴雨云團發生發展的物理條件差異[J].應用氣象學報,2004,15(5) :590-600.
[3]楊本湘,陶祖鈺.青藏高原東南側MCC的地域特點分析[J].氣象學報,2005,63(2) :236-242.
[4]方宗義,覃丹宇.暴雨云團的衛星監測和研究進展[J].應用氣象學報,2006,17(5):583-593.
[5]呂艷彬,鄭永光,李亞萍,等.華北平原中尺度對流復合體發生的環境和條件[J].應用氣象學報,2002,13(4):406-412.
[6]覃丹宇,方宗義,江吉喜,等.MCC和一般暴雨云團發生發展的環境場差異[J].應用氣象學報,2004,15(5):590-600.
[7]侯建忠,孫偉,杜繼穩.青藏高原東北側一次MCC的環境流場及動力分析[J].高原氣象,2005,24 (5) :805-810.
[8]劉勇,杜川利.黃土高原一次突發性大暴雨過程的診斷分析[J].高原氣象,2006,25 (2) :302-307.
[9]井 喜,高青云,楊靜,等.兩個不同降水量級的MCC 對比分析[J].高原氣象,2011,30(2) :328-338.
[10]丁一匯.高等天氣學[M].北京:氣象出版社,2005:443-452.
[11]張列銳,侯建忠,王川,等.陜西大暴雨時空分布特征及減災對策[J].災害學,1999,14(2) :38-41.
[12]白肇燁,徐國昌.中國西北天氣[M].北京:氣象出版社,1988:218-229.
[13]潘旸,李建,宇如聰.東移西南渦空間結構的氣候特征[J].氣候與環境研究,2011,16(1):67-68.
虢韜,劉銳,沈平,等. 基于電力大數據的輸電線路防災減災分析系統設計——以貴州電網為例[J].災害學, 2016,31(1):135-138.[ Guo Tao,Liu Rui, Shen Ping,et al. A Disaster Prevention and Reduction Analysis System in Transmission Line Based on Power Big Data——A Case Study on Guizhou Power Grid[J].Journal of Catastrophology, 2016,31(1):135-138.]
MCC Characteristic Analysis and Studies for Forecast and Disaster Reduction Measures in Shaanxi Province
Hou Jianzhong, Chen Xiaoting, Qiao Jian, Guo Damei and Hu Hao
(ShaanxiMeteorologicalObservatory,Xi’an710015,China)
Abstract:Based on satellite cloud images and conventional observation data, the characteristics of the circulation situation and water vapor transportation of the mesoscale convective complex (MCC) in Shaanxi are analyzed. Results show that: MCC occurred in southern Shaanxi accounts for about 80 percent of Shaanxi province’s total, most of them formed in the evening to morning. 200 hPa has similar circulation situation: all MCC appeared on the northeastern side of the high-pressure southward, in the warm and wet flow region on northwest side of subtropical high pressure; In middle and lower troposphere exist vortex or shear from Gannan to eastern Sichuan; On the ground chart, the hot low pressure in eastern Sichuan and southern Shaanxi is more stable. Cold advection which effect MCC go through eastern part of Gansu intrusion Shaanxi Province, and enhance the baroclinicity of low vortex in middle and lower troposphere and triggered convective;Cloud images feature shows: the majority of MCC formed in Shaanxi are developing and strengthened from convective cell, such MCC appeared in southern Shaanxi heavy rainfall process, with stable and less moving, north extension is not obvious characteristics; Another type of MCC is formed by convection clouds merging, developing and strengthened from new born convective cloud cluster in warm area of cold front cloud, such MCC north extension and move towards east obviously; Cloud Top Brightness Temperature (TBB) displayed: the strong precipitation of MCC in Shaanxi is at the maximum side of the TBB gradient, and the maximum hourly rainfall best matches the time of TBB lowest value. Above features are good reference for the study of the flood and rainstorm forecast, early warning and disaster reduction service in Shaanxi.
Key words:Shaanxi province; MCC; Gannan vortex; high-level anticyclone; surface cold front; TBB; prevention tips
作者簡介:侯建忠(1960-),男,陜西澄城人,正研級高級工程師,主要從事陜西天氣氣候預測、陜西暴雨、臺風遠距離暴雨研究.E-mail: hhoujianzhong@sina.com,hou-988@sohu.com
基金項目:公益科研專項“西北地區復雜地形下雷暴及短時強降水預報預警關鍵技術研究”(GYHY201306006);中國氣象局預報員專項 (CMAYBY2014-069);陜西省氣象局2013年重點科研項目(2013Z-1)
收稿日期:2015-06-23修回日期:2015-08-05
中圖分類號:P458;X43
文獻標志碼:A
文章編號:1000-811X(2016)01-0128-07
doi:10.3969/j.issn.1000-811X.2016.01.024